Docente Tutor - Juan Baltazar SilvaCátedra de Bioquímica

LIPIDOSLIPOLISIS Y CUERPOS CETONICOS

Parte III

INTERRELACION CON EL CICLO DE KREBS

•Los acetilos formados en la β-OXIDACIÓN ingresan al CICLO DE KREBS para su oxidación total a CO2.•Los NADH y FADH2 producidos en el CICLO DE KREBS forman ATP en la mitocondria (FOSFORILACIÓN OXIDATIVA)

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•En cada ciclo se pierden 2 átomos de C en forma de Acetil-CoA.

•Para degradar completamente un ac. Graso de 16 C hacen faltan 7 ciclos de β-Oxidación.

Nº de ciclos = (nº de C) – 1

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•En cada ciclo se produce 1 molécula de FADH2 y otra de NADH:

FADH2= 2ATP

NADH= 3ATP

Balance neto de EnergíaÁcido Caprilico

(8 carbonos)

Ácido Palmítico

(16 carbonos)

Uniones

~P

Uniones

~P

Cantidad de ciclos 3 7

Consumo para activación inicial -2 -2

ATP producidos en la β-Oxidación (5/ ciclo)

+15 +35

ATP producidos en Ciclo de Krebs (12/ acetil CoA)

+48 +96

ATP Totales 61 129

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CETOGENESIS

El 1er paso es la inversa de la última etapa de la β-oxidación.

El acetoacetatil-CoA se condensa con otro acetil-CoA para dar HMG-CoA.

El HMG-CoA se rompe formando acetoacetato y Ac-CoA.

El Acetoacetato puede originar los otros cuerpos cetónicos.

Ocurre en HÍGADO

Utilización de los cuerpos cetónicos

• El Hígado es el principal productor ya que posee todas las enzimas necesarias. Es incapaz de usarlos como combustible.

• Los órganos que los usan son: cerebro, músculo esquelético, corazón y otros.

• Solo se usan como fuente de energía en situaciones metabólicas especiales. Ej: Diabetes, ayuno prolongado.

• El aumento de estos provoca Acidosis Metabólica.

UTILIZACIÓN DE LOS CUERPOS CETÓNICOS

• Los tejidos extrahepáticos utilizan cuerpos cetónicos como fuente de energía.

• El acetil CoA adentro de la célula, ingresa al ciclo de Krebs para obtener energía.

Ocurre en tejidos EXTRAHEPÁTICOS

Formación y exportación de cuerpos cetónicos (hígado)

Los cuerpos cetónicos se forman y exportan desde el Hígado.

En condiciones energéticamente desfavorables, el oxalacetato se deriva hacia la Gluconeogénesis, para liberar glucosa a la sangre.

El ciclo de Krebs trabaja muy lentamente en el Hígado.

Gotas de lípidos

Hepatocito

Acetoacetato y β-hidroxibutirato exportados como energía para: corazón, músculo, riñón y cerebro.

Glucosa exportada como combustible para cerebro y otros tejidos.

• Cuando la ingesta supera las necesidades energéticas, el exceso se almacena como reserva en forma de grasas.

• Los restos de acetil-CoA provenientes de la β-oxidación y de la degradación de glucosa o de las cadenas carbonadas de algunos aa, pueden utilizarse para sintetizar nuevos ac. Grasos.

• Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como grasa de depósito.

• La síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C ocurre en el citoplasma y se conoce como SINTESIS DE NOVO.

• La elongación de ac. Grasos preexistentes se realiza en las mitocondrias.

SINTESIS DE NOVO(SINTESIS CITOPLASMÁTICA DE AC. GRASOS)

• Los ac. grasos se sintetizan en el citosol a partir de acetil-CoA que se produce en la mitocondria por lo tanto es necesario que estos últimos sean transportados afuera de las mitocondrias.

• La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetil-CoA.

• La manera en que salen es como citrato mediante un transportador de tricarboxilatos.

• Se usa NADPH como fuente de H para las reducciones.

SALIDA DE ACETILOS DE LA MITOCONDRIA AL CITOSOL

Etapas de la Síntesis de Ac. Grasos

Comprende: Formación de malonil-CoA. Reacciones catalizadas por el

complejo multienzimático de la Ácido graso sintetasa.

1)Formación de malonil-CoA• Es una carboxilación que requiere HCO3

- como fuente de CO2.

• Cataliza: acetil-CoA carboxilasa que usa biotina (vit B7) como coenzima.

• Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac. Grasos.

H3C C

O

S CoA + CO2

ATP ADP + Pi

H2C C

O

S CoA

COO-

acetil-CoAcarboxilasa

acetil-CoA malonil-CoA

2)Reacciones de la acido graso sintetasa• Cataliza la síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C.• Formada por 2 subunidades, cada una con 3 dominios:

• Dominio 1: ingreso de sustratos y unidad de condensación. Contiene 3 enzimas:

• Acetil transferasa (AT)• Malonil transferasa (MT)• Enzima condensante (KS) con resto de Cys.

• Dominio 2: unidad de reducción. Contiene 3 enzimas:• Cetoacil reductasa (KR)• Hidroxiacil deshidratasa (HD)• Enoil reductasa (ER)

– Posee la porción transportadora de acilos ACP.• Dominio 3: liberación de ácidos grasos. Posee la enzima:

• Deacilasa.Una subunidad de Acido Graso Sintetasa.

1)Transferencia de acetato.

Una molécula de acetil-CoA ingresa y la acetil transferasa (AT) transfiere el resto acetilo al sitio activo de la enzima condensante (KS).

2)Transferencia de malonilo.

El malonil-CoA formado ingresa y se une al residuo de Fosfopanteteína de la Proteína Transportadora de Acilos (ACP) por acción de la malonil transferasa (MT).

3)Condensación de acetilo con malonilo

•El carboxilo libre del malonilo se separa como CO2.

•Se produce la unión de acetilo y malonilo catalizada por la enzima condensante (KS) para formar ceto-acil ACP.

•Se libera el acetilo de la enzima condensante.

4) Primera reducción( reducción del grupo ceto)

El ceto-acil ACP formado se reduce a hidroxi-acil ACP por acción de la ceto-acil reductasa (KR).

5)Deshidratación

Se pierde una molécula de agua, reacción catalizada por la hidroxi acil deshidratasa (HD).

6)Segunda reducción(Saturación del enlace C-C)

El compuesto insaturado es hidrogenado por acción de la enoil reductasa (ER).

TranslocaciónLa cadena en elongación unida al grupo fosfopanteteína de la ACP es translocada al residuo de cisteína de la enzima condensante (KS).

El grupo fosfopanteteína queda libre para la unión a malonilo comenzando un nuevo ciclo.

El ciclo se repite hasta llegar a ac. Grasos de 16 C.

Los H necesarios para las reducciones provienen de NADPH que se obtiene en la vía de las pentosas y en menor cantidad por la enzima málica que convierte el piruvato en malato para su salida al citosol (transporte de acetilos)

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RESUMEN: Pasos de la biosíntesis de Ac. Grasos.

VER

• Biosíntesis de ácidos grasos insaturados:– Mono insaturados.

– Poli insaturados.

BIBLIOGRAFÍA:

• Bioquímica de HARPER

METABOLISMO DE LIPOPROTEINAS

GR A CI A S!!!!